PoE devresi üç parçadan oluşur:

• PSE (Power Sourcing Equipment: Güç Kaynağı Ekipmanları), gücü veri sinyalleriyle aynı kabloya bağlar. Bu en tipik bir switch’tir ve switch’in güç sağlayamadığı durumlarda kullanılan bir orta gerilim enjektörü de olabilir. 
• Hem verileri hem de veri sinyallerini taşıyan kablolamadır. PoE için IEEE standartları, iki veya dört çift bükümlü kablolama (two-four twisted pair) sistemlerini belirtir.
• PSE, PD (Powered Device: Enerjili Cihaz) tarafından sağlanan gücü tüketir.

Temel PoE tasarımı ve terminolojisi

IEEE standart PoE uygulamalarında, sadece PD tarafından talep edildikten sonra PSE tarafından güç sağlanır. PD'nin bağlantısı kesilirse, PSE de gücü keser. Bu, PoE'yi her zaman çıkışta bulunan tipik AC gücünden çok daha güvenli hale getirir. Ayrıca PoE daha düşük gerilim kullanır: 43 - 57 Vdc.

İlk PoE standardı 802.3af, 2003 yılında kabul edildi ve two pairs üzerinden 15.4 watt'a kadar güç sağladı. 2005 yılında kabul edilen 802.3at (“PoE +” olarak da bilinir) 30 W'a kadar desteklemektedir. Cisco, dört çiftini kullanarak “Evrensel PoE” (UPOE) geliştirdi ve maksimum gücü 60 W'ye çıkarttı. 2018, Eylül ayında, IEEE 802.3bt onaylandı ve 90 W'ye yükseltti.

Şekil 2: PoE sınıfları, türleri ve standartları.

Başarılı bir PoE uygulaması üç aşamalı süreci şöyledir:

1. Ekipman Seçimi
2. Kablo Sertifikasyonu
3. Kurulum ve Sorun Giderme

1.Ekipman Seçimi

PoE potansiyel bir fırsat sunarken, standardizasyon konusunda önemli bir nokta var. “PoE” terimi tescilli değildir ve herhangi bir satıcı PoE yeteneklerini talep edebilir. Şu anda üç onaylı (02.3af ve at) ve bir taslak (802.3bt) IE IEEE standardı bulunmaktadır. Bu standartlar, dört konfigürasyonla sunulabilen sekiz farklı watt seviyesini veya sınıfını tanımlar. İki çift kullanan Tip 1 ve 2 ve dört çift kullanan Tip 3 ve 4. Bunun yanı sıra, satıcılar PoE+ ve PoE++ gibi bazı terimleri ve Cisco'nun Evrensel PoE'sini (UPOE) kabul etmiş durumdalar.  Ve bu yaklaşımların hepsi üç IEEE standardına uysa da, tedarikçilerin standartların dışında kalan diğer PoE uygulamalarını yaratması konusunda daha fazla karışıklık bulunuyor. Örneğin, "pasif" PoE uygulamaları, PSE ve PD arasında anlaşmasız “sürekli açık” güç sağlar. Diğer uygulamalar, LLDP protokolünden daha yüksek katmanlardaki güç seviyelerini karşılaştırır. Uzmanlar ve hatta tasarımcılar bile neyin işe yarayacağı konusunda karışıklık yaşayabilirler.

Ethernet Alliance Sertifikasyon Programı

Bu karışıklığı gidermek ve birlikte çalışabilirliği arttırmak için, PSE anahtarlama ekipmanının yüzde doksan tedarikçilerini temsil eden bir konsorsiyum olan Ethernet Alliance, bir PoE Sertifikasyon Programı açıkladı. Bu program, ürünlerini diğer IEEE-802.3 tabanlı PoE çözümleriyle birlikte çalışabilirlik açısından sertifikalandırmak için bir metodoloji sunar ve bu ürünlerin basit bir şekilde etiketlenmesini sağlar.

Ürünlerin belgelendirilmesi, onaylanmış ekipman kullanılarak kesin olarak tanımlanmış bir işlemle tanımlanır. Bu, üreticiler veya New Hampshire Üniversitesi Birlikte Çalışabilirlik Laboratuvarı (UNH-IOL) gibi üçüncü taraflarca yapılabilir. Hem PSE hem de PD ekipmanı sertifikalı olabilir. Bu titiz işlemi geçen cihaz, gösterildiği gibi EA onaylı işaretlerle etiketlenebilir.

Böylelikle, PoE ekipman tasarımcıları veya kurulumcuları uyumluluğu belirlemek için PSE ve PD üzerindeki işaretleri karşılaştırabilir. PSE'nin derecesi PD'nin gereklerine eşit veya daha yüksekse, işlevsellik garanti edilir.

Şekil 3. Elektrikli Aygıtlar (solda) ve Güç Kaynağı Ekipmanı (sağda) için Ethernet Alliance işaretleri.

2. Kablo Sertifikasyonu

PoE standard kategoride çift bükümlü yapılandırılmış kablolama üzerinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bununla birlikte, bu yüksek güçlü sinyalleri, yüksek hızlı veri taşıyan bir kabloya eklemek, bazı ek gereksinimler doğurur.

Öncelikle, kablonun toplam direnci düşük olmalıdır. Eğer çok yüksek olursa, güç PSE ile PD arasında kaybolacak ve PD yeterli güç almayacaktır.

İkincisi, PoE iki veya dört çift üzerine ortak mod gerilim uygulanarak iletilir. Bunun gerçekleşmesi için, çiftteki her iletkenin DC direnci dengelenmeli (eşit) ve herhangi bir farklılık DC direnç dengesizliği olarak adlandırılmalıdır. Çok fazla dengesizlik veri sinyallerini bozabilir, bit hatalarına, yeniden iletime ve hatta çalışmayan veri bağlantılarına neden olabilir.

Üçüncüsü, Tip 3 ve 4 uygulamalarında, endişelenmeniz gereken her çiftin sadece DC direnç dengesizliği değildir. Birden fazla çift arasındaki aşırı DC direnci dengesizliği, veri aktarımına zarar verebilir veya PoE'nin çalışmasını durdurabilir.

IEEE, bu direnç ölçümlerinin önemini kabul etti ve 802.3 standardına bir çift içindeki döngü direnci ve direnç dengesizliği gereksinimlerini dahil etti. Telekomünikasyon Endüstrisi Birliği de bunları ANSI / TIA 568.2-D'ye dahil etti.

Ne yazık ki, çoğu kurulum bu ölçümleri yalnızca isteğe bağlı olarak içeren saha test standardı TIA-1152-A kullanılarak onaylanmıştır. Bireysel iletkenlerin IDC'ler içinde düzgün ve tutarlı bir şekilde oturtulmadığı tutarsız sonlandırmalar DC direnç dengesizliğine neden olabilir. Bu nedenle, bir satıcının kablosunda bir DC direnci dengesizliği belirtimi görebilirken, alan testi, kurulumdan sonra DC direnci dengesizliği performansını sağlamanın tek yoludur.

Bu direnç ölçümlerini (Fluke Networks DSX CableAnalyzer serisi gibi) içeren bir kablo sertifikasyon test cihazı kullanmak, DC direnç dengesizliğini bir çift içinde ve çiftler arasında hızlı ve kolay bir şekilde test etmenizi sağlar, böylece dağıttığınız kablo tesisinin iki ve dört Çiftli PoE uygulamalarında gerçekleştireceğinden emin olabilirsiniz.

Şekil 4. Pair-to-pair direnç dengesizlik sonuçlarının Versiv ekran.

3. Kurulum ve Sorun Giderme

PSE'nin kapasitesini ve PD'nin gereksinimlerini bilmek, kurulumu ve sorun gidermeyi çok daha kolaylaştırır. Ne yazık ki, gerçek dünyada PoE destekli cihazları destekleyen uzmanlar bu bilgilere erişemeyebilir. EA sertifikalı bir PD'nin gereksinimlerini kolayca kontrol edebilirler, ancak çoğu durumda, teknoloji PSE'DEN oldukça uzakta çalışır; bu nedenle anahtarın yeteneklerini bulmak için telekomünikasyon closet’ine veya data center’a uzun bir mesafeyle karşı karşıya kalırlar. Ardından, hangi kablonun PD'lerine gittiğini tespit ederler. Birçok durumda, PSE'ye erişimleri olmayabilir ve bunu öğrenmek için IT ekibiyle iletişim kurmaları gerekebilir. Bir teknoloji, kabloyu izleyerek ve anahtara erişerek yarım gün kaybedebilir.

Fluke Networks’ün MicroScanner PoE ürünü, bu sorunu çözmek ve saatlerce süren teknik sıkıntılardan tasarruf etmek için tasarlanmıştır. Sadece MicroScanner PoE'yi kabloya takın; bir PSE'ye bağlıysa, linkte mevcut olan güç sınıfını (0-8) gösterecektir. Teknoloji daha sonra PD'nin gereklilikleri ile karşılaştırabilir ve yeterli gücün mevcut olup olmadığını tespit edebilir.

MicroScanner PoE diğer birçok yönden teknoloji için çok değerlidir. Portun hızını 10 Gbps'ye kadar çıkaracaktır. Yavaş bir bağlantı noktası, bir erişim noktasının veya kameranın performansını sınırlayabilir.  Kablo hasar görmüşse, her bir çiftin uzunluğunu, olası kopmaları veya diğer arızaları görüntüler. Kablolar ayrıca çıkarılmış veya yanlış yönlendirilmiş olabilir - MicroScanner PoE, kabloyu izlemek için bir ton kaynağı olarak işlev görebilir. Tanımlayıcılar nereye gittiklerini belirlemek için uzak kablolara bağlanabilir.

Şekil 5. MicroScanner PoE, PSE Plus tarafından sunulan gücü ve ağın hızını algılayabilir ve bir dizi kablo test özelliğine sahiptir.

Doğru ekipmanı seçin, kablonun kabiliyetini sertifikalandırın ve teknolojinizin kurulumu kontrol edip giderebileceğinden emin olun; PoE projeniz sorunsuz çalışacaktır.